模块四 现代汽车自动变速器技术.ppt

复习提问： 1、新能源汽车主要有哪些？ 2、油电混合汽车的主要优点？ 导入新课： 自动变速器种类很多，主要有液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)、无级自动变速器(CVT)。从技术发展角度看，关键是电子技术、电液控制技术和传感技术。 课后作业 1、行星齿轮的基本组成结构及工作原理， 2、辛普森式行星齿轮机构和拉维奈尔赫式行星齿轮机构的结构和工作原理 3、速比的计算方法。 所谓双状态，是指当起步和低速时液力变短器工作。当速度增加至变矩器耦合点工况时，转换到CVT传动，此时变矩器转换成耦合器工况下工作。这种先为液力无级变速，后转为“纯机械无级变速(CVT)”的组合，称为双状态无级变速传动。图4.33是双状态无级变速系统示意图，液力变矩器的功率通过传动链10传至差速器8，CVT无级变速传动与其平行布置。这种组合在传动比7:1范围内可提高效率的30%，故即使在公路上行驶仍可提高燃油经济性5%~8%。当加速行驶接近变矩器耦合点工况时，转换离合器4开始工作，CVT开始工作。传递变矩器动力的传动链10的传动比基本上与CVT钢带传动的低挡传动比相同，故当液力变矩器传动转换为CVT传动时，车辆在重载、大节气门开度下工作，转换离合器基本上能与CVT的工作轮同步转换。因此，从液力变矩器换入纯机械无级变速非常平顺。 图4.33 双状态无级变速传动系统示意图 1—发动机 2—扭转减振器 3—液力变矩器 4—转换离合器 5—工作轮6、9—内、外侧万向节 7—单向离合器 8—差速器 10—传动链 F—前进挡离合器 R—倒挡离合器 4-6 自动变速器换挡控制系统 电子控制系统是AT的组成部分之一，它用于控制换挡点和锁定离合的工作，由传感器、电子控制单元（ECU）和作动器三部分组成，ECU根据传感器检测到的汽车行驶状况及发动机的运转情况，十分精密地控制换挡时刻、锁定定时、系统油压和换挡平顺性等，这些控制是透过由若干个电磁阀组成的作动器改变液压控制系统的油路，再由液压控制系统来执行。 控制系统的作用主要是根据自动变速器操纵手柄的位置以及汽车行驶状态（车速、负荷等因素），按照设定的换挡规律，在汽车行驶过程中自动选择挡位，并透过控制换挡执行元件的工作而使变速器齿轮传动比改变，完成挡位的变换。 自动变速器对液压控制系统的基本要求： 1）最佳的换挡规律，以便具有良好的燃料经济性和满意的动力性能，同时兼顾低污染。 2）换挡过程平稳，无冲击和震动，换挡质量好行驶舒适，使用寿命长。 3）换挡准确与及时，行会发生错误的操纵。 4）驾驶可以更换自动换挡，以适应复杂的交通状况和地形条件。 5）操纵系统稳定而可靠，能在高低温、大颠簸、冲击震动、强磁场、电厂干扰环境下正常工作。当系统发生故障时，有紧急系统确保行驶安全。 1.换挡规律与换挡特性 1）换挡规律 自动换挡规律是自动换挡系统的基本特征。了解换挡规律的基本概念，有助于对自己换挡元件的作用和自动换挡理论的深入理解。 自动换挡按油门、车速中的一个或二个参数来控制。这些参数应按照设计要求的换挡时刻自动换挡，才能保证车辆获得良好的牵引性能和燃油经济性。相邻两排挡间自动换挡点的诸多控制参数之间的关系称为换挡规律。这个规律是按车辆动力性和经济性对自动换挡系统的要求来设计的。 图4.34 换挡规律 a）单参数控制的换挡规律 b）双参数控制的换挡规律 图4.34（上图）表示两种形式的换挡规律，图4.34（a）为一个参数控制的换挡规律图。图示换挡点只与车速有关。当车速达到v2（直线AA’）时换入Ⅱ挡。反之当车速又降至v1（直线BB’）时才换回Ⅰ挡。 现代自动变速器，大多数按照两个参数控制换挡，图4.34（b）是按两个参数控制的换挡规律。这个规律表明了换挡时刻与油门开度α和车速v之间的关系。图中曲线AA’决定了从Ⅰ挡换入Ⅱ挡的时刻。曲线BB’是从Ⅱ挡换回Ⅰ挡时刻，在这两条曲线之间，升挡时Ⅰ挡工作，降挡时Ⅱ挡工作。AA’线的右边只能用Ⅱ挡工作，而BB’线左方则只能用Ⅰ挡工作。水平线1表示油门全开，水平线2相当于发动机怠速时的油门开度。 每一个自动换挡系统都有一个换挡规律，它的曲线形状取决于车辆传动的要求，自动换挡系统的结构和参数来实现。下面用图4.33（b）来说明它的换挡过程。 油门开度不变，设为α2，当车速小于v1时，例如在a点，则以I挡行驶；当行驶阻力减小，车速增加超过v2时，自动换入II挡，例如在b点工作。如果车速v2减小，则当车速降至v1时才重新换入I挡。 车速不变，设为v1，当油门开度小于α1时，用II挡行驶。当行驶阻力增加，油门开度加大到α2时，自动换入I挡行驶，当行驶阻力减小，油门开度减小到小于α1，则又重新自动换回II挡。这就使驾驶员有可能